(57)【要約】  一例において構築材料の連続する層を処理することにより３次元オブジェクトを生成するための付加製造システムは：生成する３次元オブジェクトに関するデータを受け取り；３次元オブジェクトに関するデータに少なくとも部分的に基づいて、構築材料の各々の層を処理するための予測時間を計算し；予測時間のうち最長の時間を求め；そしてすべての層について所定の許容誤差内で同一であり、求めた最長の時間と少なくとも同じ長さの時間で構築材料の各々の層を処理するよう付加製造システムを設定するコントローラを含む。【選択図】図３
2019510661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構築材料の連続する層を処理することにより３次元オブジェクトを生成するための付加製造システムであって：
生成する３次元オブジェクトに関するデータを受け取り；
３次元オブジェクトに関するデータに少なくとも部分的に基づいて、構築材料の各々の層を処理するための予測時間を計算し；
予測時間のうち最長の時間を求め；そして
すべての層について所定の許容誤差内で同一であり、求めた最長の時間と少なくとも同じ長さの時間で構築材料の各々の層を処理するよう付加製造システムを設定するコントローラを含む、システム。
【請求項２】
コントローラは：
付加製造システムに関する少なくとも１つのパラメータを受け取り；そして
コントローラは少なくとも１つのパラメータに少なくとも部分的に基づいて予測時間の各々を計算する、請求項１のシステム。
【請求項３】
コントローラは：付加製造システムの少なくとも１つの加熱ランプの電力を設定すること、付加製造システムの少なくとも１つの加熱ランプの温度変化速度を設定すること、付加製造システムの剤分配器による剤の堆積速度を設定すること、付加製造システムの剤分配器の移動速度を設定すること、付加製造システムの構築材料分配装置の移動速度を設定すること、そして構築材料の処理済の層の冷却速度を設定することの少なくとも１つによって、システムを設定する、請求項１のシステム。
【請求項４】
所定の許容誤差はプラスマイナス５パーセントの許容誤差を含む、請求項１のシステム。
【請求項５】
コントローラは：
付加製造システムを制御して３次元オブジェクトを生成する、請求項１のシステム。
【請求項６】
３次元オブジェクトに関するデータは：生成するオブジェクトの少なくとも一部分の大きさ、生成するオブジェクトの少なくとも一部分の形状、オブジェクトの層の少なくとも一部分の形状、オブジェクトの少なくとも一部分の寸法、オブジェクトの層の寸法、オブジェクトの層の少なくとも一部分を生成するのに使用される構築材料の量、オブジェクトの層の少なくとも一部分を生成するのに使用される印刷用剤の量、およびオブジェクトの層の少なくとも一部分を生成するのに使用される構築材料および／または印刷用剤の少なくとも１つの色を記述する情報を含む群から選択されるデータを含む、請求項１のシステム。
【請求項７】
少なくとも１つのパラメータは：オブジェクトの生成品質；オブジェクトの生成速度；オブジェクトの少なくとも一部分の色；オブジェクトの少なくとも一部分の機械的特性；オブジェクトの少なくとも一部分の表面構造またはテクスチャ；およびオブジェクトの少なくとも一部分の内部構造を含む群から選択されるパラメータを含む、請求項１のシステム。
【請求項８】
各々の層を処理するための予測時間は、少なくとも：
付加製造システムの印刷ベッドを移動し；
印刷ベッド上に構築材料の層を形成し；
構築材料の層を第１の温度に加熱し；
印刷用剤を構築材料の層の少なくとも一部分の上に分配し；そして
構築材料の層を第２の温度に加熱するための予測時間に基づいて計算される、請求項１のシステム。
【請求項９】
各々の層を処理するための予測時間が、少なくとも第１の工程および第２の工程を行うための予測時間に基づいて計算され、コントローラは：
第１の工程を行うための時間が各々の層について所定の許容誤差内で同一であり、そして第２の工程を行うための時間が各々の層について所定の許容誤差内で同一であるようにシステムを設定する、請求項１のシステム。
【請求項１０】
処理装置を含む装置であって、処理装置が：
構築材料の連続する層を処理することによって付加製造装置により生成される３次元オブジェクトに関するデータに少なくとも部分的に基づいて、構築材料の各々の層を処理するための時間を予測する予測モジュール；および
すべての層について所定の許容誤差内で同一であり、予測時間のうち最長の時間と少なくとも同じ長さの時間で構築材料の各々の層を処理するよう付加製造装置を設定する設定モジュールを含む、装置。
【請求項１１】
予測モジュールがさらに、付加製造装置に関する少なくとも１つの規準に少なくとも部分的に基づいて構築材料の各々の層を処理するための時間を予測する、請求項１０の装置。
【請求項１２】
構築材料の層を受け取る印刷ベッド；
印刷ベッド上の構築材料の層の上に印刷用剤を分配する剤分配器；および
構築材料の層に熱を加える少なくとも１つのヒーターをさらに含む、請求項１０の装置。
【請求項１３】
装置が付加製造装置を含む、請求項１０の装置。
【請求項１４】
プロセッサによって実行された場合に、プロセッサにより：
構築材料の連続する層を処理することによって付加製造装置により生成される３次元オブジェクトを表すオブジェクトデータに少なくとも部分的に基づいて、および付加製造装置に関するパラメータに少なくとも部分的に基づいて、構築材料の各々の層を処理するための予測時間を求め；そして
すべての層について所定の許容誤差内で一定であり、予測時間のうち最長の時間と少なくとも同じ長さの時間で構築材料の各々の層を処理するよう付加製造装置を制御させる命令を含む、機械読み取り可能な媒体。
【請求項１５】
プロセッサによって実行された場合に、プロセッサにより：
付加製造装置の少なくとも１つの加熱ランプの電力、付加製造装置の少なくとも１つ加熱ランプの温度変化速度、付加製造装置の剤分配器による剤の堆積速度、付加製造装置の剤分配器の移動速度、および構築材料の処理済の層の冷却速度、の少なくとも１つを制御させる命令を含む、請求項１４の機械読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
付加製造技術は、構築材料の固化を通じて３次元オブジェクトを各層ごとに生成してよい。こうした技術の例においては、構築材料が層ごとに供給され、固化方法は、構築材料の層を加熱して選択領域で溶融させることを含みうる。他の技術においては、化学的な固化方法や結合材料といった他の固化方法を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
非限定的な例を通じて、添付図面を参照することで例示的な説明を行う。添付図面において：
【０００３】
図１は例示的な付加製造プロセスの単純化したフローチャートであり；
【０００４】
図２は例示的な付加製造システムの単純化した概略であり；
【０００５】
図３は付加製造システムを設定する例示的な方法の単純化したフローチャートであり；
【０００６】
図４は付加製造システムを設定するさらなる例示的な方法の単純化したフローチャートであり；
【０００７】
図５は付加製造装置を設定する例示的な装置の単純化した概略であり；
【０００８】
図６は付加製造装置を設定するさらなる例示的な装置の単純化した概略であり；そして
【０００９】
図７は例示的な機械読み取り可能な媒体およびプロセッサの単純化した概略である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
付加製造技術は、構築材料の固化を通じて３次元オブジェクトを生成してよい。幾つかの例では、構築材料は例えばプラスチック、セラミック、または金属のパウダーといった、パウダー状の粒状材料であってよい。生成されるオブジェクトの特性は、構築材料の種類や使用される固化機構の種類に依存してよい。構築材料は、例えば印刷ベッド上に堆積されてよく、例えば製造チャンバー内で層ごとに処理されてよい。
【００１１】
幾つかの例では、選択的固化は、エネルギーの指向性適用を通じて、例えばレーザーまたは電子ビームの使用を通じて達成され、その結果構築材料は、指向性エネルギーが適用された個所において固化する。他の例では、少なくとも一つの印刷用剤（エージェント）が構築材料に対して選択的に適用されてよく、適用時に液体であってよい。例えば溶融化剤（「凝結剤」または「凝集剤」とも称される）が、生成する３次元オブジェクト（これは例えば構造設計データから生成されてよい）のスライスを表すデータから導かれるパターンでもって、構築材料の層の各部分上へと選択的に分配されてよい。溶融化剤はエネルギーを吸収する組成を有してよく、エネルギー（例えば熱）が層に適用された場合に、構築材料が凝集し固化して、パターンに従った３次元オブジェクトのスライスを形成する。他の例では、凝集は何らかの他の仕方で達成されてよい。
【００１２】
幾つかの例では、印刷用剤は溶融化剤に加えて、凝集変性剤（以下では変性剤または装飾化剤という）を含み、これは溶融化剤の効果を、例えば凝集を低減または増大させることにより、あるいはオブジェクトに対して特定の仕上げまたは外観を生成するのを補助することによって変化させるように作用し、それゆえこうした剤は、装飾化剤と称されてよい。例えば染料または顔料を含む着色剤は、幾つかの例では溶融化剤または変性剤、および／または印刷用剤として使用されてよく、オブジェクトの少なくとも一部に対して特定の色をもたらす。
【００１３】
上記したように、付加製造システムは構造設計データに基づいてオブジェクトを生成してよい。これには、設計者が生成するオブジェクトの３次元モデルを、例えばコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションを使用して生成することが含まれてよい。このモデルは、オブジェクトの固体部分を規定してよい。付加製造システムを使用して３次元オブジェクトをモデルから生成するために、モデルのデータを処理して、モデルの平行な平面のスライスを生成することができる。スライスの各々は、付加製造システムによって固化されまたは凝集が生ずるようにされる構築材料のそれぞれの層の各部分を規定してよい。
【００１４】
付加製造装置の一例は、印刷ベッド、または構築プラットフォームを含んでよく、その上には構築材料の層が形成されてよい。印刷ベッドは以下に述べるように、少なくとも印刷ベッドの表面に垂直な方向（すなわちｚ方向）に移動可能であってよい。付加製造装置はまた、構築材料を印刷ベッド上に分配または形成するために、構築材料分配装置を含んでよい。幾つかの例では、付加製造装置は、放射線を印刷ベッドに対して指向させるための、少なくとも一つの放射線源を含んでよい。放射線源はは、赤外線ランプのような少なくとも一つの加熱ランプを含んでよく、これは印刷ベッドの上方に、放射線が印刷ベッドに対して下向きに指向されるように配置されてよい。放射線源は、幾つかの例では、構築材料を予備加熱するための少なくとも一つの予備加熱ランプ、および／または構築材料の各部分に熱を加えて溶融させるための少なくとも一つの溶融ランプを含んでよい。付加製造装置はまた、溶融化剤および／または装飾化剤といった剤を、印刷ベッド上の構築材料の層上へと分配するための、剤分配器を含んでよい。剤分配器は少なくとも一組のノズルを含んでよく、これを通して印刷用剤が構築材料上へと分配されてよく、ノズルの各々の組は少なくとも一つの個別ノズルを有する。ノズルおよび／またはノズルの組は、プリントヘッドの一部分を形成していてよく、プリントヘッドは幾つかの例では、サーマルプリントヘッドまたはピエゾプリントヘッドであってよい。剤分配器は印刷ベッドに対して移動可能であってよく、かくして印刷用剤は、構築される３次元オブジェクトのスライスを表すデータから導かれたパターンでもって、構築材料の層の部分上へと、例えば一滴ごとに選択的に堆積されてよい。
【００１５】
図１は、例示的な付加製造プロセスの単純化した概略的な流れ図である。ブロック１０２においては、構築材料の層が印刷ベッド上に堆積されてよい。構築材料は印刷ベッド上へと、構築されるオブジェクトに関連するデータから導かれた厚さでもって、分配または拡げられてよい。幾つかの例では、８０マイクロメートルと１００マイクロメートルの間あたりの厚さを有する構築材料の層が形成されてよい。
【００１６】
構築材料の層は、ブロック１０４で予備加熱されてよい。構築材料を予備加熱すると構築材料の温度が上昇し、構築材料の部分を溶融するために溶融ランプによって使用される電力量が低減される。構築材料を予備加熱することはまた、溶融工程後の構築材料層の内部の熱勾配を低減させうる。予備加熱は、上述したように赤外線ランプのような放射線源を使用して、または他の何らかの手段を用いて達成してよい。ブロック１０６では、溶融化剤および／または装飾化剤のような印刷用剤が、剤分配器によって構築材料の層上へと分配されてよい。上述したように、印刷用剤は構築する３次元オブジェクトのスライスを表すパターンでもって、構築材料の層の部分上へと選択的に堆積されてよい。構築材料上へと分配される印刷用剤の量は、構築されるオブジェクトに関連するデータから導かれてよく、また例えば、オブジェクトの隣接するスライスに関連されてよい。エネルギー、例えば熱は、ブロック１０８において構築材料の層に対して適用されてよく、溶融化剤が適用された構築材料の部分の凝集および固化を生じさせる。ブロック１０８において適用されるエネルギーは、少なくとも一つの溶融ランプによって適用されてよい。構築材料の層に対して適用されるエネルギーの量は、溶融化剤が分配された部分の温度をその部分にある構築材料が凝集し固化する温度まで上昇させるのに十分なものであってよい。溶融化剤が適用されていない層の部分にある構築材料は、凝集および固化しなくてよい。さらなる例では、構築材料の層はブロック１１０において、冷却されるようにしてよい。幾つかの例では、この冷却工程は省略されてよく、そのためブロック１１０は点線で示されて、これが任意であることを表している。ブロック１１２では、印刷ベッドは例えば下側へと移動または後退されてよく、それにより後続の構築材料層が、先行する層の上に分配または拡げられてよい。このプロセスは、ブロック１０２におけるように構築材料の次の層を堆積することによって継続してよく、そしてオブジェクトの最後の、すなわち一番上のスライスが生成されるまで継続してよい。
【００１７】
ブロック１０２から１１２を参照して上記したプロセスは、層処理サイクルの一部を形成し、オブジェクトを生成するために構築材料の各層について繰り返してよい。この層処理サイクル、または層生成サイクルは、構築する３次元オブジェクトのスライスを形成するために構築材料の単一層に関して行われる一組の工程を含むものと見なしてよく、そして構築材料の単一層に関する一組の工程を行うための時間は、層処理時間、または層生成時間と見なしてよい。幾つかの例では、オブジェクトの少なくとも一つの層は、溶融される構築材料の部分を含まなくてよい。こうした層は、例えば構築材料上に、溶融化剤および／または装飾化剤を堆積することなく処理されてよい。こうした場合には、剤分配器は印刷ベッド上で移動させなくてよく、従ってそうした特定の層について、印刷用剤分配工程（ブロック１０６で上述）を行うための時間は、他の層のための時間よりも短くてよい。他の例では、異なる層のための処理時間は、例えば、異なる層の構築材料を意図する温度まで予備加熱する時間が変化するにつれて異なりうる。こうしたことは例えば、構築材料が異なる温度の異なる層で形成される場合に生じうる。処理時間はまた、例えば構築材料の層を形成する時間が予想よりも長くかかった場合、例えば構築材料の供給が滞ったような場合に、層によって異なりうる。より一般的には、処理サイクル中における個別の工程を実行するのに要する時間は、層ごとに異なってよい。異なる層について個別に処理を行うための処理時間における変動は、例えば、構築材料の加熱プロフィールを層ごとに異ならせうる。例えば、層処理サイクルの特定の工程が特定の層について短かったり全部省略されたりするような場合、予備加熱工程および溶融工程の両方からその層の構築材料に加えられる熱の量は、他の層と比べて異なるものであってよい。こうした相違は、部分的には例えば加熱ランプにおける大きな余熱、または残留熱に起因して、構築材料の他の層の構築材料における熱の意図しない局所的な変動を生じうる。異なる層についての個別の工程の処理時間の変動もまた、異なる層についての合計処理時間の変動を生じうる。しかしながら以下に記載するように、合計の層処理時間、および層処理サイクル中の対応する工程の各々についての処理時間は、オブジェクトの層のそれぞれで異ならないことが意図されている。
【００１８】
層処理時間が幾つかの例では、処理される構築材料のすべての層について同一またはほぼ同一であってよいことが意図されている。換言すれば、付加製造プロセスにおける各々の層についての層処理時間は、ほぼ一定または固定されたものであってよい。ここで「同一」という表現は、正確に同一であることまたは大体同一であることを意味することを意図している。幾つかの例では、各々の層についての層処理時間は、すべての層について所定の許容誤差内において同一である特定の意図した時間に設定されてよく、これはまた、以下に述べるように生成プロセスの開始に先立って決定されてよい。幾つかの例では、所定の許容誤差は、意図した所定の時間プラスマイナス１０パーセントであってよい。他の例では、所定の許容誤差は、意図した所定の時間プラスマイナス５パーセントであってよい。付加製造プロセスにおいて特定の層についての層処理時間が、意図した一定の層処理時間に比べて長過ぎる場合、例えば構築材料の層が予備加熱工程中に加熱ランプによって長く加熱され過ぎた場合には、構築材料は意図したよりも熱くなり過ぎ、構築材料の部分は、その部分に溶融化剤が適用されていない場合であったとしても、溶融または凝集を生じうる。溶融を意図しない構築材料の部分が溶融してしまうと、得られるオブジェクトは、例えばアーチファクトまたは機械的欠陥を含むことになりうる。処理すべき構築材料のすべての層について一定のまたはほぼ一定の層処理時間を維持することは、オブジェクトが一貫性のある層でもって生成されることを確保するのに役立つ。
【００１９】
図２は、例示的な付加製造システム２００の単純化した概略である。付加製造システム２００はコントローラ２０２を含む。コントローラ２０２は、システム２００を制御するための少なくとも一つのプロセッサまたは処理装置を含んでよい。コントローラ２０２は、図３を参照して以下に記載する方法を実行するためのものであってよい。
【００２０】
図３は、付加製造システムの設定方法の一例の単純化されたフローチャートである。この方法は、コントローラ２０２によって実行されてよい。一例によれば、コントローラ２０２はブロック３０２において、付加製造システムにより層ごとの工程で生成される３次元オブジェクトに関するデータを受け取ることができる。このデータは、構築材料の層の部分を溶融することによって生成されるオブジェクトの少なくとも一部分を表す、オブジェクトモデルデータであってよい。このデータは例えば、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルを含んでよく、および／または光造形法の（ＳＴＬ）データファイルであってよい。幾つかの例では、このデータは以下のフォーマットの少なくとも１つであってよい：エクステンシブルマークアップランゲージ（ＸＭＬ）、バーチャルリアリティモデリングランゲージ（ＶＲＭＬ）、オブジェクト（ＯＢＪ）、付加製造ファイルフォーマット（ＡＭＦ）、および３Ｄ製造フォーマット（３ＭＦ）。他の例では、データは別のフォーマットであってよい。
【００２１】
付加製造システムによって用いられる情報は、ブロック２０２で受け取られるデータ中に含めることができ、または受け取ったデータから、例えば少なくとも１つのプロセッサによって導出されてよい。このデータは例えば、少なくとも以下のうち１つを記述する情報を含んでよい：生成するオブジェクトの少なくとも一部分の大きさ（サイズ）、生成するオブジェクトの少なくとも一部分の形状、オブジェクトの層の少なくとも一部分の形状、オブジェクトの少なくとも一部分の寸法（ディメンション、面積、体積）、オブジェクトの層の寸法（ディメンション、面積、体積）、オブジェクトの層の少なくとも一部分を生成するのに使用する構築材料の量、オブジェクトの層の少なくとも一部分を生成するのに使用する印刷用剤の量、およびオブジェクトの層の少なくとも一部分を生成するのに使用する構築材料および／または印刷用剤の少なくとも１つの色を記述した情報。
【００２２】
生成されるオブジェクトに関する詳細は、単一層処理サイクル中において付加製造システムが工程を行うのに必要な時間に影響しうる。例えば、単一層処理サイクルの工程の実行に要する時間は、比較的大量の溶融化剤が表面に分配されるオブジェクトの層については、例えば溶融化剤が適用された比較的大量の構築材料を溶融するのに必要とされる熱量に起因して、比較的少量の溶融化剤が表面に分配される層の場合よりも長くてよい。別の例では、単一層処理サイクルの工程の実行に要する時間は、その層に含まれる特徴が比較的小さなものである場合に、長くてよい。別の例では、単一層処理サイクルの工程の実行に要する時間は、多色の装飾化剤が表面に分配されたオブジェクトの層について、単色の装飾化剤が表面に分配された層、または装飾化剤が全く分配されない層の場合よりも、長くてよい。
【００２３】
ブロック３０４において、コントローラは、ブロック３０２において受け取った３次元オブジェクトに関するデータに少なくとも部分的に基づいて、構築材料のそれぞれの層を処理するための予測時間を計算してよい。換言すれば、処理される構築材料のそれぞれの層について、この方法は受け取ったデータを使用して、層処理時間を計算してよい。
【００２４】
上述したように、構築材料のそれぞれの層を処理するためには、付加製造システムによって種々の工程が行われる。幾つかの例では、それぞれの層を処理するための予測時間は少なくとも：付加製造システムの印刷ベッドを移動し；印刷ベッド上に構築材料の層を形成し；構築材料の層を第１の温度に加熱し；印刷用剤を構築材料の層の少なくとも一部分の上に分配し；そして構築材料の層を第２の温度に加熱するための予測時間に基づいて計算される。別の例では、予測時間はさらに、構築材料の層を第３の温度未満に冷却するための時間に基づいて計算されてよい。
【００２５】
第１の温度は、溶融化剤が表面上に分配された構築材料の部分が溶融を開始する温度より僅かに低くてよい。第２の温度は、溶融化剤が表面上に分配された構築材料の部分が溶融を開始する温度より僅かに高くてよい。幾つかの例では、第３の温度は第１の温度と同じであってよい。
【００２６】
コントローラはブロック３０６において、ブロック３０４で計算された予測時間の中から最長の時間を求めてよい。本願で記載する工程は、幾つかの例では、それぞれ別個のコントローラ、プロセッサ、または処理装置によって実行されてよい。他の例では、これらの工程はすべて、単一のコントローラ、プロセッサ、または処理装置によって実行されてよい。幾つかの他の例では、処理タスクは複数のコントローラまたはプロセッサによって分担されてよい。
【００２７】
ブロック３０８においてこの方法は、すべての層について所定の許容誤差内において同一で、少なくとも求めた最長時間と同じ長さの時間で、構築材料のそれぞれの層を処理するように付加製造システムを設定することを含んでよい。このようにして、付加製造システムは、それぞれの層の処理が同一の時間またはほぼ同一の時間を要し、それが少なくともブロック３０４で予測した時間の中で最長のものと同じ長さであるようにプログラムまたは設定されてよい。所定の許容誤差は、幾つかの例では、プラスマイナス５パーセントの許容誤差であってよい。上述したように、処理すべき構築材料の層のすべてについて一定の、または大体一定の層処理時間を維持すると、得られるオブジェクトが一貫性のある層を有するようになる。
【００２８】
図４は付加製造システムを設定するための方法の例のフローチャートであり、この方法はコントローラ２０２によって実行されてよい。図４は図３に関して上述したブロック３０２から３０８を含み、また幾つかの追加のブロックを含んでいる。ブロック４０２においてコントローラは、幾つかの例では、付加製造システムに関する少なくとも１つのパラメータを受け取ることができる。この少なくとも１つのパラメータは、以下のうち少なくとも１つを含んでよい：オブジェクトの生成品質；オブジェクトの生成速度；オブジェクトの少なくとも一部分の色；オブジェクトの少なくとも一部分の機械的特性；オブジェクトの少なくとも一部分の表面構造またはテクスチャ；およびオブジェクトの少なくとも一部分の内部構造。幾つかの例では、オブジェクトの生成品質は以下のうち少なくとも１つに基づいて選択されてよい：生成するオブジェクトの機械的特性、生成するオブジェクトの化粧特性、およびオブジェクト生成における付加製造システムの精度。付加製造システムにおいてプラスチック材料がオブジェクト生成に使用される例においては（この場合構築材料がプラスチック材料を含んでよい）、少なくとも１つのパラメータは、使用されるプラスチック材料の種類を含むものでよい。より一般的な意味では、少なくとも１つのパラメータは、オブジェクトの生成前、生成中、または生成後のいずれかにおける付加製造システムまたはその部品に関する優先度または要望を示し、またはオブジェクト生成のために付加製造システムにより使用される構築材料に関する、情報、データ、または少なくとも１つの規準または設定を含んでよい。
【００２９】
一例では、オブジェクトの生成速度および生成されるオブジェクトの品質に関するパラメータは、ブロック４０２で受け取られてよい。こうした例では、パラメータはオブジェクトを高品質で、例えば比較的微細な仕上げと、より高い解像度でもって生成すべきことを指示してよい。その結果として、オブジェクトの生成速度は比較的遅くなってよい。別の例では、パラメータはオブジェクトを低品質で、例えば比較的粗雑な仕上げと、より低い解像度でもって生成すべきことを指示してよい。その結果として、オブジェクトの生成速度は比較的速くなってよい。幾つかの例では、少なくとも１つのパラメータはユーザーによって選択されてよく、一方他の例では、少なくとも１つのパラメータはプリセットまたは予め決定されていてよい。
【００３０】
図３および図４から明らかなように、ブロック３０４の計算は、ブロック３０２で受け取った生成すべきオブジェクトに関するデータに基づくものであってよい。しかしながら他の例では、図４によって例示されているように、ブロック３０４の計算はさらに、ブロック４０２で受け取った付加製造システムに関する少なくとも１つのパラメータにも基づくものであってよい。
【００３１】
ブロック３０８において記載されている、付加製造システムを設定する工程は：付加製造システムの少なくとも１つの加熱ランプの電力を設定すること、付加製造システムの少なくとも１つの加熱ランプの温度変化速度を設定すること、付加製造システムの剤分配器による剤の分配速度を設定すること、付加製造システムの剤分配器の移動速度を設定すること、構築材料分配装置の移動速度を設定すること、および構築材料の処理された層の冷却速度を設定することの、少なくとも１つを含んでよい。より一般的には、この設定プロセスは、層処理時間におけるバラツキを最小限にするために、特定の仕方で、および／または特定の時間にわたり、付加製造システムの種々の部品によって行われる各種の工程を計画またはスケジューリングすることを含んでよい。
【００３２】
幾つかの例では、この設定行為は、予備加熱ランプまたは溶融ランプのような少なくとも１つの加熱ランプの出力電力を設定すること、および／または少なくとも１つの加熱ランプによる熱の適用時間を設定することを含んでよい。他の例では、この設定行為は剤分配器を印刷ベッドに対してどの程度迅速に位置決めするか、および／または剤分配器が印刷用剤を印刷ベッド上の単一回のパスの間または印刷ベッド上の複数回のパスの間のいずれで分配するかを含んでよい。幾つかの例では、生成されるオブジェクトの特定の層は、溶融化剤が適用される構築材料の比較的大きな部分を含んでよい。そうした層に溶融化剤を適用する場合、剤分配器は、他の層に対して剤を適用する場合よりも熱くなりうる。そうした構築材料の大きな部分に剤を適用した後、剤分配器は比較的長い冷却時間を経てよく、剤分配器の温度が意図する温度へと低下されるようにする。したがって幾つかの例では、設定行為は、付加製造システムの少なくとも１つの部品、例えば剤分配器の休止時間またはアイドル時間を設定することを含んでよい。
【００３３】
この方法はさらにブロック４０４において、付加製造システムを使用して３次元オブジェクトを生成することを含んでよい。オブジェクトを生成するための構築材料のそれぞれの層の処理が、ブロック３０８において行われた設定に従って行われてよい。
【００３４】
この方法の幾つかの例では、各々の層を処理するための予測時間は、少なくとも第１の工程および第２の工程を行うための予測時間に基づいて計算される。第１の工程および第２の工程は例えば、上述した層処理サイクル中の工程であってよい。この方法はさらに、第１の工程を行うための時間が各々の層について所定の許容誤差内で同一であり、また第２の工程を行うための時間が各々の層について所定の許容誤差内で同一であるように、付加製造システムを設定することを含んでよい。換言すれば、特定の工程を行うための時間が、オブジェクトの層の各々について、所定の許容誤差内で同一であってよい。幾つかの例では、所定の許容誤差はプラスマイナス５パーセントであってよい。
【００３５】
特定の層についての層処理サイクル中の個々の工程は、幾つかの例では、その工程について割り当てられまたは意図されている所定時間よりも迅速に行われてよい。したがって、層処理サイクル中には、付加製造システムの少なくとも一部が非作動でアイドル状態にある時間があってよい。
【００３６】
図５は、例えば少なくとも１つのプロセッサを含んでよい処理装置５０２を有する装置５００を示している。この処理装置５０２は予測モジュール５０４および設定モジュール５０６を含んでいる。幾つかの例では、予測モジュール５０４は、構築材料の連続する層を処理することによって付加製造装置により生成される３次元オブジェクトに関するデータに少なくとも部分的に基づいて、構築材料の各々の層を処理するための時間を予測する。設定モジュール５０６は、幾つかの例では、すべての層について所定の許容誤差内で同一であり、前記した予測時間のうち最長の時間と少なくとも同じ長さの時間で構築材料の各々の層を処理するように、付加製造装置を設定する。
【００３７】
予測モジュール５０４は、幾つかの例では、付加製造装置に関する少なくとも１つの規準に少なくとも部分的に基づいて、構築材料の各々の層を処理する時間を予測するものであってよい。上述したように、この少なくとも１つの規準すなわちパラメータは、付加製造装置の作動、または生成されるオブジェクトの品質に関する設定値または優先度であってよい。
【００３８】
幾つかの例では、所定の許容誤差は、意図した所定の層生成時間または処理時間のプラスマイナス５パーセントの許容誤差であってよい。例えば、予測時間中の最長の層処理時間が３０秒であると決定された場合、設定モジュール５０６は、構築材料の各々の層が２８．５秒（−５％）と３１．５秒（＋５％）の間の範囲の時間で処理されるように、付加製造装置を設定してよい。
【００３９】
図６は、付加製造装置を設定するための装置６００を示している。この装置６００は上述した処理装置５０２を含んでよく、またさらに例えば、構築材料の層を受容する印刷ベッド６０２；印刷用剤を印刷ベッド上の構築材料の層の上に分配する剤分配器６０４；および構築材料の層に熱を加える少なくとも１つのヒーター６０６を含んでよい。幾つかの例では、装置６００は付加製造装置を含んでよい。他の例では装置６００は、付加製造装置に接続されまたはこれと別個であってよく、付加製造装置を設定しおよび／または制御するために使用されてよい、コンピューティング装置のような装置であってよい。
【００４０】
図７は、プロセッサ７０４と連携された機械読み取り可能な媒体７０２を示している。この機械読み取り可能な媒体７０２は命令を含んでおり、この命令はプロセッサ７０４によって実行された場合に、構築材料の連続する層を処理することにより付加製造装置によって生成される、３次元オブジェクトを表すオブジェクトデータに少なくとも部分的に基づいて、また付加製造装置に関するパラメータに少なくとも部分的に基づいて、プロセッサ７０４に構築材料の各々の層を処理するための予測時間を決定させ、またすべての層について所定の許容誤差内で同一であり、前記した予測時間のうち最長の時間と少なくとも同じ長さの時間で構築材料の各々の層を処理するように、付加製造装置を制御させる。
【００４１】
機械読み取り可能な媒体７０２は命令を含んでいてよく、この命令はプロセッサ７０４によって実行された場合、プロセッサ７０４に：付加製造装置の少なくとも１つの加熱ランプの電力、付加製造装置の少なくとも１つの加熱ランプの温度変化速度、付加製造装置の剤分配器による剤の堆積速度、付加製造装置の剤分配器の移動速度、および構築材料の処理済み層の冷却速度、の少なくとも１つを制御させる。
【００４２】
本願において記載する工程はそれぞれ、幾つかの例では、別個のコントローラ、プロセッサ、または処理装置によって実行され、または実行するようにされてよい。他の例では、本願において記載する工程はすべて、単一のコントローラ、プロセッサ、または処理装置によって実行され、または実行するようにされてよい。他の例では、本願において記載する工程は、複数のコントローラ、プロセッサ、または処理装置によって分担されてよい。
【００４３】
本件開示の例は、方法、システム、またはソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアその他の任意の組み合わせといった機械読み取り可能な命令として提供することができる。こうした機械読み取り可能な命令は、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードを内部または表面に有する、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体（ディスクストレージ、ＣＤ−ＲＯＭ、光学ストレージ、その他を含むがこれらに限定されない）に含まれてよい。
【００４４】
本件開示は、本件開示の方法、デバイスおよびシステムにしたがうフローチャートおよび／またはブロック図を参照して記載されている。上述したフロー図は特定の順序での実行を示しているが、実行を行う順序は、図示されたものと異なってもよい。１つのフローチャートに関して記載したブロックは、別のフローチャートのブロックと組み合わせてもよい。フローチャートおよび／またはブロック図中の各々の流れおよび／またはブロック、並びにフローチャートおよび／またはブロック図中の流れおよび／またはブロックの組み合わせは、機械読み取り可能な命令によって実現可能であることが理解されよう。
【００４５】
機械読み取り可能な命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または詳細な説明および図面に記載した機能を実現するための他のプログラム可能なデータ処理デバイスのプロセッサによって実行されてよい。特に、プロセッサまたは処理装置は機械読み取り可能な命令を実行してよい。かくしてこの装置およびデバイスの機能モジュールは、メモリに格納された機械読み取り可能な命令を実行するプロセッサによって、またはロジック回路に組み込まれた命令に従って作動するプロセッサによって、実施されてよい。この「プロセッサ」という用語は、ＣＰＵ、処理装置、ＡＳＩＣ、ロジックユニット、またはプログラマブルゲートアレイその他を含んで、広く解釈される。この方法および機能モジュールは、すべて単一のプロセッサによって行われてよく、または幾つかのプロセッサの間で分割されてよい。
【００４６】
こうした機械読み取り可能な命令はまた、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理デバイスが特定のモードで作動するよう案内することのできる、コンピュータ読み取り可能なストレージに格納されてよい。
【００４７】
こうした機械読み取り可能な命令はまた、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理デバイスに読み込んで、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理デバイスが一連の動作を行ってコンピュータにより実施される処理を生成し、かくしてコンピュータまたは他のプログラム可能なデバイス上で実行される命令が、フローチャート中の流れ（単数または複数）および／またはブロック図中のブロック（単数または複数）によって特定される機能を実現するようにしてよい。
【００４８】
さらに、本願における教示は、コンピュータソフトウェア製品の形態で実現されてよく、このコンピュータソフトウェア製品はストレージ媒体に格納され、コンピュータデバイスが本件開示の例に示した方法を実施するようにする、複数の命令を含んでいる。
【００４９】
本件の方法、装置、および関連する側面について、特定の例を参照して説明してきたが、本件開示の思想から逸脱することなしに、種々の修正、変更、省略、および置き換えを行うことが可能である。従って本件の方法、装置、および関連する側面は、以下の請求項およびそれらの均等物の範囲によってのみ制限されることが意図されている。上述した例は、本願に記載したところを例示するものであって制限するものではなく、当業者は添付の請求項の範囲から逸脱することなしに、多くの代替的な実施形態を設計することが可能であることに留意すべきである。１つの例に関して記載した特徴は、別の例の特徴と組み合わせてよい。
【００５０】
「含む」という用語は、請求項に列挙した以外の要素の存在を排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではなく、また単一のプロセッサその他のユニットは、請求項に記載した幾つかのユニットの機能を充足するものであってよい。
【００５１】
任意の従属項の特徴は、任意の独立項の特徴または他の従属項の特徴と組み合わせてよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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